不锈钢材质的分类与应用领域

不锈钢材质的分类与应用领域
不锈钢材质的分类与应用领域

不锈钢材质的分类与应用领域
不锈钢材质
不锈钢材质,有着接近镜面的光亮度,触感硬朗冰冷,属于比较前卫的装饰材料,符合金属时代的酷感审美.不锈钢材质通常按基体组织分为： 1、铁素体不锈钢.含铬12％～30％.其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高, 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢. 2、奥氏体不锈钢.含铬大于18％,还含有 8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素.综合性能好,可耐多种介质腐蚀. 3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢.兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性. 4、马氏体不锈钢.强度高,但塑性和可焊性较差.
概述
通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性（耐蚀性）.不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成.这种不锈性和耐蚀性是相对的.试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀.不锈钢的分类方法很多.按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等.由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用. 、
种类
奥氏体不锈钢
在常温下具有奥氏体组织的不锈钢.钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织.奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢.奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化.如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性.此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀.此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能.高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性.由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用.
铁素体不锈钢
在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢.含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构.这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件.这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用.炉外精炼技术（AOD或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用.
奥氏体--铁素体双相不锈钢
是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢.在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%.有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素.该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点.与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高.双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢.
马氏体不锈钢
通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢.典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等.粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械.根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类.根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等.
代表钢号、化学成分、室温力学性能：
马氏体不锈钢的代表钢号为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,铁素体不锈钢的代表钢号为1Cr17、1Cr17Ti、 1Cr25等,奥氏体不锈钢的代表钢号为1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、 0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347) 等,双相不锈钢的代表钢号为00Cr26Ni7Mo2Ti等.
为了清楚,将它们列表来说明见表1、表2、表3.
表1国内不锈钢标准钢号对照表

中国
日本
美国
英国
德国
法国
前苏联

GB1220-92
GB3280-92
JIS
AISI
UNS
BS970
BS1449
DIN17440
DIN17224
NFA35-575
NFA35-576
ГОСТ
5632









0Cr13
SUS410S
S410





1Cr13
SUS410
410
410S21
X7Cr13
Z6C13
08X13

2Cr13
SUS420J1
420J1
420S29
X20Cr13
Z20C13
20x13

1Cr17
SUS430
430





7Cr17
SUS440A
440A





9Cr18
SUS440C
440C

X105CrMo17
Z100CD17
95X18

0Cr18Ni9
SUS304
304
304S15
X5CrNi189
Z6CN18.09
08X18H10

00Cr18Ni9
SUS304L
304L
304S12
X2CrNi189
Z2CN18.09
03X18H11

0Cr17Ni12Mo2
SUS316
316
316S16
X5CrNiMo1812
Z6CND17.12


00Cr17Ni14Mo2
SUS316L
316L
316S12
X2CrNiMo1812
Z2CND17.12
03X17H14M2

0Cr18Ni11Ti
SUS321
321

X10CrNiTi189
Z6CNT18.10
08X18H10T

0Cr18Ni11Nb
SUS347
347
347S17
X10CrNiNb189
Z6CNNb18.10
08X18H12F

表2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分

钢号
C
Si
Mn
Cr
Ni
Mo
Ti
Nb
S
P

2Cr18Ni9
0.12-0.22
≤1.0
≤2.0
17-19
8-11



≤0.03
≤0.035

1Cr18Ni9(304)
≤0.015
≤1.0
≤2.0
17-19
8-10



≤0.03
≤0.035

0Cr18Ni9(304L)
≤0.08
≤1.0
≤2.0
17-19
8-11



≤0.03
≤0.035

1Cr18Ni9Ti
≤0.12
≤1.0
≤2.0
17-19
8-11

5×（C－0.02～0.8）

≤0.03
≤0.035

0Cr18Ni9Ti(321)
≤0.08
≤1.0
≤2.0
17-19
8-11

5×C%～0.7

≤0.03
≤0.035

0Cr18Ni11Nb(347)
≤0.08
≤1.0
≤2.0
17-19
9-12


≤10×C%
≤0.03
≤0.035

0Cr17Ni12Mo2(316)
≤0.08
≤1.0
≤2.0
16-19
11-15
1.8-2.5
5×C%～0.7

≤0.03
≤0.035

00Cr26NiMo2Ti(双相)
≤0.03
0.4-0.8
≤1.5
25-27
6.5-7.5
1.5-2.5
0.3-0.5

≤0.03
≤0.035

1Cr13(410)
≤0.15
≤1.0
≤1.0
11.5-13.5




≤0.03
≤0.035

2Cr13(420)
0.16-0.25
≤1.0
≤1.0
12-14




≤0.03
≤0.035

3Cr13
0.26-0.35
≤1.0
≤1.0
12-14





≤0.03

4Cr13
0.36-0.45
≤1.0
≤1.0
12-14





≤0.03

1Cr17(430)
≤0.12
≤0.8
≤0.8
16-18





≤0.03

1Cr17Ti
≤0.12
≤0.8
≤0.8
16-18


5×C%～0.8


≤0.03

0Cr17Ti
≤0.08
≤0.8
≤0.8
16-18


5×C%～0.8


≤0.03

1Cr25Ti
≤0.12
≤1.0
≤0.8
20-27


5×C%～0.8


≤0.03

表3马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢的室温力学性能

钢号
热处理制度
σbMpa
σsMpa
δ（%）
ψ（%）

2Cr18Ni9
1100-1150C水冷
568
216
40
55

1Cr18Ni9
1100-1150C水冷
539
196
45
50

1100C水冷
540-706
201-382
48.8-69
59.5-81


0Cr18Ni9(304)
1080-1130C水冷
490
196
45
60

1Cr18Ni9Ti
920-1150C水冷
540
205
40
45

1100C水冷
541-790
196-510
40-81
55-79.5


0Cr18Ni9Ti(321)
950-1050C水冷
541
196
40
55

1100C水冷
554-653
245-328
46-62
57.2-78.3


00Cr18Ni10
1050-1100C水冷
480
177
40
60

1100C水冷
510-745
196-490
45-68.5
68-81.5


0Cr18Ni11Nb
900-1100C水冷
520
205
40
50

1100C水冷
539-632
235-304
40-57
63.5-75.5


1Cr18Ni12Mo2Ti
1000-1100C水冷
530
205
40
55

00Cr18Ni17Mo2Ti
1000-1100C水冷
539-767
216-414
41.2-67
55-77.5

00Cr17Ni4Mo2Ti
1010-1150C水冷
480
177
40
60

1050C水冷
260
578
54
60


0Cr17Ni14Mo2(316L)
1010-1050C水冷
480
177
40
60

1050C水冷
265
578
54
76


1100C水冷
230-225
505-554
56-63.5
76-81


00Cr26Ni7Mo2Ti
1080C水冷
674
544
29.6
66.8

1Cr13(410)
1000-1050C淬火（油、水冷）700-790C回火（油、水、空冷）
588
412
20
60

2Cr13(420)
1000-1050C淬火（油、水冷）660-770C回火（油、水、空冷）
647
441
16
55

1Cr17(430)
750-800C空冷
450
205
22
50

750-800C空冷
412-632
245-485
20-57
50-80.5


3D max 不锈钢材质调法
调整为灰色,添加较高点的反射. 不锈钢材质的RGB为128.128.126 1Cr17Ni7（301）、0Cr18Ni9(304)、304L(00Cr19Ni10),1Cr18Ni9Ti（321）、316(0Cr17Ni12Mo2)、316L(00Cr17Ni14Mo2)、309S(0Cr23Ni13)、310S(0Cr25Ni20)、317,317L,347,347H 0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13不锈钢.
不锈钢日本标准为；SUS201 SUS202 SUS301 SUS302 SUS304 SUS304L SUS304LN SUS304H SUS304TI SUS304J1 SUS321 SUS321H SUS316 SUS316L SUS316LN SUS316J1L SUS316J1 SUS316J2 SUS317 SUS317L SUS317LN SUS317J1 SUS310S SUS310H SUS316TI SUS904
不锈钢管材美国标准为；TP201 TP202 TP301 TP302 TP304 TP304H TP304L TP304LN TP304TI TP321 TP321H TP305 TP316 TP316L TP316LN TP316TI TP316H TP317 TP317L TP317LN TP310H TP310S TP310 TP309 TP309S TP904L TP330 TP660